定期校準顯微鏡可確保為科學和工業(yè)應用提供精確、一致和可靠的測量結果



通過將顯微鏡的測量結果與已知的參照物或標準進行比較和調整，校準有助于確保長期為多個用戶提供準確可靠的結果，增強測量的可信度。根據(jù)國際、地區(qū)或組織準則或標準，也可能需要進行校準。校準顯微鏡對于某些應用和行業(yè)至關重要，如檢測、質量控制、故障分析、研發(fā)&D、科學研究以及汽車、航空航天、電子和醫(yī)療設備行業(yè)。顯微鏡校準既可以由用戶直接完成，也可以利用徠卡顯微系統(tǒng)提供的專業(yè)服務。建議在顯微鏡安裝、維修或升級后立即進行校準，并且每年至少重復校準一次。

核心要點

• 顯微鏡校準為何重要：儀器測量的準確性和可靠性、校準如何驗證測量結果、影響結果準確性和可靠性的因素，以及履行準則和標準等問題都在討論之列。
• 如何校準顯微鏡：有不同類型的光學顯微鏡可供選擇，如立體顯微鏡、復合顯微鏡和數(shù)碼顯微鏡，但如今測量通常使用數(shù)碼顯微鏡攝像頭和軟件，而不是目鏡視網(wǎng)膜。
• 分步校準指南：詳細描述了使用云臺測微計作為測量基準，對安裝了數(shù)碼相機的顯微鏡進行校準的過程。共顯示6個步驟，包括生成校準報告。
• 用于校準的實用顯微鏡配件：在進行顯微鏡校準時，配件可以提供幫助，例如清潔光學鏡組和進行精確的水平平臺移動。
• 專業(yè)校準服務：徠卡顯微系統(tǒng)提供定期校準顯微鏡的服務。

顯微鏡校準可確保檢測、質量控制（QC）、故障分析和研發(fā)（R&D）所需的測量準確一致。本文介紹了校準步驟。使用參照物進行校準可使結果具有可重復性，并有助于確保與準則和標準一致。為了獲得準確一致的結果，建議校準顯微鏡并定期檢查。如有需要，可向校準專家尋求支持。
準確性和可靠性
校準是指通過將儀器（例如光學顯微鏡）的測量結果與已知的測量標準或參照物進行比較，從而調整和驗證儀器測量結果準確性的過程。準確度之所以重要，是因為準確度決定了儀器的測量值與真實值或公認值的接近程度。

正確的校準可確保顯微鏡在規(guī)定的公差范圍內提供準確可靠的結果。校準還可以通過減少或盡量減少系統(tǒng)誤差來提高精度。由于光學顯微鏡可用于測量微米級距離和分辨精細細節(jié)，因此校準對于獲得精確測量結果非常重要，應定期進行。

影響準確可靠結果的因素

顯微鏡測量中可能出現(xiàn)誤差或不一致的因素有很多，例如顯微鏡使用不當、多個用戶頻繁使用顯微鏡進行不同的應用、設置不當、工作區(qū)或實驗室的環(huán)境條件變化等。

為了確保所有顯微鏡用戶的結果長期保持一致和可靠，除了定期校準之外，還應該采取以下措施：

• 盡量減少或消除顯微系統(tǒng)在配置或設置方面的錯誤，這些錯誤可能是由于多個用戶或不同應用的更改造成的。
• 保持顯微鏡使用環(huán)境在溫度、濕度等方面的穩(wěn)定。
• 糾正使用過程中不必要或意外的變化，如錯位、漂移等。
• 在規(guī)定范圍內按照選定的準則和標準操作顯微鏡。

履行準則和標準

顯微鏡校準還有助于確保符合特定應用的國際、地區(qū)和組織準則或標準。事實上，某些準則或標準，如 ISO、EN、ASTM、DIN 等，會要求對應用中使用的儀器進行校準認證。
不同類型的光學顯微鏡

光學顯微鏡有變焦光學系統(tǒng)，如立體顯微鏡 [1] ，也有固定光學系統(tǒng)，如復合顯微鏡 [2] （參見圖 1）。此外，還有不帶目鏡和集成顯微鏡攝像頭的數(shù)碼顯微鏡 [3]。傳統(tǒng)顯微鏡有目鏡，但通常也可以選擇安裝數(shù)碼相機。徠卡顯微系統(tǒng)公司提供一系列高品質的體視顯微鏡、復合顯微鏡和數(shù)碼顯微鏡以及數(shù)碼顯微相機。

圖 1：例如A) M205 C 立體顯微鏡（帶變焦光學系統(tǒng)）；B) Visoria M 材料復合顯微鏡（帶固定光學系統(tǒng)）；以及 C) DVM6 數(shù)碼顯微鏡。

使用這些顯微鏡進行準確可靠的測量都需要校準，每種顯微鏡都可以使用類似的程序進行校準。如今，測量通常使用數(shù)碼顯微相機，因此校準是通過顯示器上顯示的相機實時圖像完成的。
  如上所述，目前使用顯微鏡進行測量時，通常是在顯示器上顯示數(shù)字圖像。校準顯微鏡之前，請確保相機工作正常。一般來說，校準可以通過軟件完成，具體步驟如下：
1、在顯微鏡軟件中找到并打開校準設置。使用顯微鏡相機現(xiàn)有的最高像素分辨率，并檢查像素是否分檔。
2、如果沒有校準文件，則添加一個校準文件，或者創(chuàng)建一個新文件。
3、在顯微鏡平臺上放置一個適當?shù)臏y量基準，如平臺測微計或帶有精確長度刻度的直尺，并在特定放大倍率值下使其清晰聚焦（參見圖 2）。
圖 2：用于校準的臺式測微計在低倍鏡下的銳聚焦圖像。每格 0.1 毫米。

4、然后，調整實時圖像中出現(xiàn)的距離線，使其與參照物上與所需長度相對應的標記相匹配，然后在軟件校準設置中標明所測量的長度（參見圖 3）。

圖 3：在較低的放大倍率值下，實時圖像中的一條線用于指示平臺測微計上的距離，以執(zhí)行校準。

5、現(xiàn)在，根據(jù)您使用的是變焦顯微鏡還是固定光學顯微鏡，將放大倍率改為適當?shù)妮^高值，并對每個放大倍率重復步驟 4（請參閱圖 4）。

為了在更高的放大倍率值下進行精確校準，必須確認距離線的起點和終點位于平臺千分尺標記的同一側或邊緣，例如，從左側（或右側）邊緣到左側（或右側）邊緣（參見圖 4C 和上述視頻）。

圖 4：A-C：用同一臺測微計在不同放大倍率值下進行校準。

6、最后，確認校準，以便軟件保存數(shù)據(jù)�？商顚懶�準報告以備存檔（參見圖 5）。

圖 5：可使用徠卡顯微鏡提供的模板創(chuàng)建校準報告。

重要的一點之后，建議直接在測量基準上進行精確測量，檢查校準是否正確。
 
這些推薦的附件有助于顯微鏡校準：

• 用于清潔光學器件（如物鏡）的無絨紙巾和溶液，以確保參照物的清晰實時圖像。
• 通過千分尺螺旋定位系統(tǒng)實現(xiàn)基準在平臺上的精確水平移動。
• 帶精細聚焦功能的顯微鏡平臺。

通過徠卡顯微系統(tǒng)及其合作伙伴提供的定期校準服務，用戶可以根據(jù)已知標準長期跟蹤顯微鏡測量的準確性。為了證明顯微鏡測量結果的準確性、可靠性和隨時可用性，需要將測量結果與臺式測微計或校準過的測試載玻片進行比較。對某些用戶來說，利用這項服務可以節(jié)省時間，而且成本效益高。在某些行業(yè)和領域，所使用的儀器必須經過認證校準服務。校準頻率通常取決于行業(yè)或應用，但通常在安裝、維修和升級后進行，每年重復一次。

參考資料

1.E.E.Ippel、J.DeRose、D.Goeggel、A.Schué、C.Müller，《選擇立體顯微鏡時應考慮的關鍵因素》：為您的應用選擇合適的體視顯微鏡，科學實驗室 (2023) Leica Microsystems。

2.H.Rühl, Section：光學顯微鏡 - 一些基礎知識，科學實驗室（2012 年）徠卡顯微系統(tǒng)公司。

3.J.DeRose, Digital Inspection Microscope for Industrial Applications：如何選擇合適的顯微鏡，幫助用戶實現(xiàn)高效的工作流程，《科學實驗室》（2023 年），徠卡顯微系統(tǒng)公司。

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